恒流驱动:就是保持 LED 的输出电流一直不变,由于电流的大小与发光强度有关,电 流过强会造成 LED 过功率,导致灯珠损坏,过弱也会影响到 LED 的发光强度,灯珠可能 不亮。为了保证 LED 不会被损坏,因此 LED 的驱动需要提供恒流电源。

1.3 LED 驱动电源研究现状

LED的发光强度与正向电流有关。从供电方面的影响来看,可以分成AC/DC和DC/ DC两类的驱动电源。AC/DC驱动方式是将交流电转变为直流电。DC/DC驱动式是将直 流电变为另一固定的直流电。

1.3.1 变压器降压电路

变压器降压电路就是将 AC 电通过工频变压器降压后通过全桥整流加大电解滤波的方 式得到一个直流电压,然后在回路中串入合适的电阻得到合适的 LED 工作电流,如图 1.1。 这种电路可以得到一个固定的值,但因为电阻 R 的作用不仅是限流,而且会消耗很多的能 量,因此这将会大大降低整体电路的效率。

1.3.2 开关电源电路

图 1.1 变压器降压电路

开关电源是利用现代电力电子技术,通过控制开关管“开通”和“关断”的状态,保 持稳定的输出电压,由于开关管总是在开通和关断之间来回切换,因此叫“开关电源”。 开关电源一般由开关元件、控制电路和滤波构成,实质上它就是反馈式振荡电路,与变压 器降压电路相比,开关电源体积小、效率高并且性能稳定,但是由于高速的开关,会产生 EMI问题[3]。

开关电源的框图如图 1.2 所示。

1.4 课题研究的意义

图1.2  开关电源框图

LED 驱动器是电力电子发展的必然产物,它的出现已经带来了技术的革新。目前国内 外都在大力发展 LED 行业,具有较好的前景。本设计采用了反激电路作为 LED 的恒流驱 动方式。该输入输出回路利用变压器的特性隔离了电路原边和副边部分,这个电路成本比 较低,外围简单,PCB 板使用空间小,有利于小型化产品;并且适合交流供电,和有功率因 数调整要求的 LED 驱动。

2 反激电路的工作原理

2.1 主电路拓扑

如图2.1(a)是反激电路图,MOS管按照PWM的工作方式。变压器有原边和副边两个 绕组,两绕组要紧密耦合来减少变压器的漏感量。由于电路简洁明了,元器件少,所以适 用的场合很多。

反激电路的工作模式有两种,分别为电感电流连续模式(CCM)以及电感电流断续模 式(DCM)。本课题选用的是电感电流连续模式。

D1

+

Vin Vo

_

(a) 原理图

Ug

t

i1

1

t

IS

t

V0

t

S

Vin+V0N1/N2

t

VD V0+VinN2/N1

t

(b)  模态图

图2.1  反激变换器的原理图及模态图

反激变换器工作在CCM和DCM时有不同的等效原理图。当电路工作在CCM模式时等 效原理图如图2.2中的(a)和(b)。而当电路工作在DCM模式时,等效原理图为(a),(b),

(c)。

D1

N Ns C   + +

Vin IP    P

_

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